menghilangkan segel dinamis yang aus dan bocor. Untuk pompa tertutup rapat yang menangani cairan korosif atau berbahaya (misalnya pemrosesan kimia, farmasi, nuklir), penggerak magnet wajib dilakukan untuk mencapai nol emisi. Kopling terdiri dari rotor dalam (melekat pada impeler pompa) dan rotor luar (digerakkan oleh motor), dengan magnet yang disusun dalam kutub bergantian. Panduan ini menjelaskan cara penggerak magnetik tanpa segel menghilangkan kebocoran cairan, mencakup pencocokan kutub rotor dalam dan luar serta transmisi torsi, menjelaskan mengapa SmCo lebih disukai untuk pompa kimia bersuhu tinggi, dan merinci penyeimbangan celah udara dan ketebalan cangkang penahan.
Menghilangkan Kebocoran Cairan: Mekanisme Penggerak Magnetik Tanpa Segel
Pompa sentrifugal konvensional menggunakan segel mekanis (permukaan karbon/keramik) yang menempel pada poros pompa. Keausan dan guncangan termal menyebabkan kegagalan segel, mengakibatkan kebocoran cairan-tidak aman untuk cairan beracun, mudah terbakar, atau dengan kemurnian-tinggi. Dalam pompa penggerak magnet:
Motor memutar rakitan magnet luar (rotor luar) di luar cangkang penahan yang tertutup rapat.
Rakitan magnet bagian dalam (rotor bagian dalam, pada poros pompa) terkunci secara magnetis ke rotor luar.
Torsi ditransmisikan melalui dinding cangkang penahan (biasanya Hastelloy atau titanium setebal 1-3 mm) tanpa penetrasi poros apa pun.
Satu-satunya segel adalah cincin-O statis pada cangkang, yang dapat diandalkan dan-bebas perawatan.
Tidak ada segel dinamis=tidak ada kebocoran. Kopling magnetik merupakan standar untuk penanganan pompa:
Asam yang sangat korosif (HCl, H2SO4, HF)
Pelarut yang mudah terbakar (aseton, metanol, toluena)
Air-kemurnian tinggi (farmasi, semikonduktor)
High-temperature thermal oils (>200 derajat)
Rotor Dalam vs. Luar: Pencocokan Kutub dan Transmisi Torsi
Rotor dalam dan luar harus memiliki jumlah kutub dan kesejajaran busur kutub yang sama. Konfigurasi standar:
Desain 4 kutub, 6 kutub, atau 8 kutub. Jumlah tiang yang lebih tinggi mengurangi diameter dan inersia rotor tetapi membutuhkan celah udara yang lebih rapat.
Magnetic materials: Sintered NdFeB (N42SH) for temperatures up to 100°C, SmCo for >100 derajat. Untuk pompa kimia, SmCo merupakan standar karena ketahanan terhadap korosi (tidak diperlukan pelapisan) dan stabilitas termal.
Susunan magnet: Magnet-yang dipasang di permukaan pada kedua rotor (SPM) untuk perakitan sederhana; atau magnet interior (IPM) dengan konsentrasi fluks untuk kepadatan torsi yang lebih tinggi.
Persamaan transmisi torsi: T=k × Br² × (OD³ - ID³) × sin(δ) / (celah² + ketebalan cangkang²), dengan δ adalah perpindahan sudut (sudut tarik-keluar). Torsi maksimum (torsi tarik keluar) terjadi pada δ=90 derajat (kutub magnet tidak sejajar sebesar 90 derajat ). Torsi pengoperasian seharusnya<80% of pull-out torque to avoid decoupling.
Jika motor kelebihan beban atau macet, kopling magnetik akan tergelincir (terlepas) tanpa bahaya, dan berfungsi sebagai pembatas torsi. Ini melindungi motor dan pompa dari kerusakan mekanis.
MengapaSamarium Kobalt(SmCo) Lebih Diutamakan untuk-Pompa Kimia Bersuhu Tinggi
Pompa kimia sering kali menangani cairan pada suhu 150-300 derajat. NdFeB kehilangan Br dan Hcj secara signifikan di atas 100 derajat, dan kerentanannya terhadap korosi memerlukan lapisan yang mahal (yang mungkin terkelupas akibat siklus termal). SmCo (kelas 2:17) menawarkan:
Br=10.5-11.5 kGs (lebih rendah dari NdFeB tetapi stabil hingga 300 derajat ).
Hcj > 20 kOe at 20°C, remaining >10 kOe pada 250 derajat.
Ketahanan korosi: SmCo tidak memerlukan pelapisan untuk sebagian besar cairan kimia (kecuali asam fluorida).
Koefisien ekspansi termal cocok dengan cangkang penahan Hastelloy, sehingga mengurangi stres.
Untuk aplikasi kriogenik (-40 derajat hingga -150 derajat), NdFeB dapat diterima karena suhu rendah tidak mengalami kerusakan magnet. Namun, SmCo juga bekerja dengan baik pada suhu rendah.
Selection guideline: If fluid temperature >120 derajat, tentukan SmCo. Jika suhu cairan<120°C and the pump is dry-mount (no fluid splashing on the magnets), NdFeB with Ni-Cu-Ni coating is sufficient.
Menyeimbangkan Celah Udara dan Ketebalan Cangkang Penahan
Celah udara antara rotor dalam dan luar meliputi:
Ketebalan dinding cangkang kontainmen (penting untuk rating tekanan).
Jarak bebas antara magnet dan cangkang (biasanya 0,5-2 mm per sisi).
Celah udara total=ketebalan cangkang + 2 × jarak bebas.
Celah udara yang lebih besar mengurangi transmisi torsi (kira-kira kebalikan dari hukum kuadrat). Untuk kebutuhan torsi tetap, peningkatan celah udara sebesar 1 mm memerlukan peningkatan OD magnet sebesar 20% sebagai kompensasi, sehingga menambah biaya dan inersia. Oleh karena itu, optimasi desain harus menyeimbangkan:
| Tekanan Cairan | Bahan Cangkang Penahan | Ketebalan Cangkang (mm) | Celah Udara (mm) | Pengurangan Torsi (vs celah 3mm) |
|---|---|---|---|---|
| <10 bar | Tahan karat 316L | 1.0-1.5 | 2.5-3.5 | Dasar |
| 10-30 bar | Hastelloy C276 | 1.5-2.5 | 3.5-4.5 | -25% hingga -35% |
| >30 batang | Titanium (Ti-6Al-4V) | 2.0-3.0 | 4.0-5.0 | -40% hingga -50% |
| High temp (>200 derajat) | Inkonel 625 | 2.0-3.0 | 4.0-5.0 | -40% hingga -50% |
Untuk aplikasi-torsi tinggi,-tekanan tinggi, kami menggunakan orientasi magnet radial atau susunan Halbach untuk mengimbangi peningkatan celah udara. Simulasi FEA penting untuk memprediksi torsi tarikan dan kenaikan suhu dari arus eddy di selubung penahan.
Untuk kopling magnetik dan rakitan pompa tersegel, termasuk set rotor dalam/luar lengkap dengan magnet SmCo atau NdFeB, silakan kunjungi halaman Rakitan Motor Magnetik dan Magnet Samarium Cobalt di situs web kami.
Untuk meminta desain kopling untuk spesifikasi pompa Anda-termasuk torsi, kecepatan, suhu cairan, dan tekanan-hubungi tim teknik kopling magnetik kami.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
T: Apa yang terjadi jika kopling magnet terlepas (tertarik keluar) selama pengoperasian?
J: Rotor bagian dalam berhenti berputar (pompa terhenti), dan rotor luar berputar bebas. Motor mengambil arus yang lebih rendah (tanpa beban). Untuk memasangkan kembali-, matikan motor, tunggu hingga tekanan cairan turun, lalu nyalakan kembali. Magnet otomatis terkunci kembali saat kedua rotor tidak bergerak. Pemisahan berulang kali tidak merusak magnet.
Q: Bisakah kita menggunakan kopling magnetik untuk pompa yang menangani lumpur abrasif?
J: Ya, tapi keausan cangkang penahan akibat bahan abrasif merupakan suatu kekhawatiran. Gunakan-cangkang penahan ganda dengan cairan siram (cairan bersih) yang disirkulasikan di antara cangkang dalam dan luar untuk melindungi magnet dan mencegah intrusi lumpur. Kami menyediakan konfigurasi ini.
T: Bagaimana Anda mengukur celah udara pada kopling magnet rakitan?
A: Gunakan alat pengukur rasa atau pengukuran ketebalan ultrasonik melalui cangkang. Untuk perakitan pabrik, kami menggunakan jig penyelarasan presisi untuk mengatur celah dalam ±0,1 mm. Kami menyediakan laporan pengukuran celah udara pada setiap kopling.
